Efisiensi Isolasi Primordial Germ Cell (PGC) dari Sistem Sirkulasi dan Gonad serta Produksi Germline Chimera pada Ayam KUB

Abstract

Terdapat sekitar 43 rumpun ayam lokal Indonesia. Beberapa ayam lokal mempunyai populasi sangat terbatas bahkan hampir punah, sehingga beberapa galur yang berpotensi tinggi perlu dilakukan pelestarian secara in-situ atau ex-situ. Salah satu sumber daya genetik ayam lokal hasil pemuliaan adalah galur ayam lokal Kampung Unggul Badan Litbang Pertanian (KUB), hasil seleksi Balai Penelitian Ternak (Balitnak). Galur unggul yang berasal dari rumpun ayam Kampung ini mampu berproduksi telur rata-rata 50% dengan puncak produksi mencapai 65-70%. Sebagai galur baru, maka ayam KUB dapat dikategorikan sebagai sumber daya genetik baru yang perlu dilestarikan. Kegiatan preservasi umumnya dilakukan dengan metode in-situ yang merupakan sistem pemeliharaan hewan di habitat asalnya dan metode ex-situ di luar habitat asal. Preservasi in-situ dan ex-situ dengan sistem pemeliharaan hewan hidup memerlukan biaya pemeliharaan yang tinggi dan resiko penyakit. Pendekatan yang mulai dikembangkan saat ini untuk mengatasi keterbatasan preservasi in-situ dan ex-situ khususnya pada unggas adalah dengan kriopreservasi primordial germ cell (PGC). Primordial germ cell adalah sel progenitor untuk gamet atau leluhur dari spermatozoa dan ovum. PGC dapat diisolasi dari sirkulasi darah embrio umur 2.5-3 hari (stadia 13-16 HH) dan gonad embrio umur 5.5-6 hari (stadia 26-28 HH). Ada beberapa metode yang dikenal untuk mengisolasi PGC-sirkulasi. Salah satu metode baru yang lebih sederhana dan murah adalah metode pemurnian PGC dengan menggunakan buffer lisis ammonium chloride potassium (ACK). Metode ini diharapkan dapat mengatasi prosedur yang rumit dan biaya yang mahal dibanding dengan metode sebelumnya. Metode lainnya adalah pemurnian PGC yang diambil dari gonad embrio dengan cara menginkubasi gonad embrio di dalam larutan medium PBS (-) selama satu jam. Metode pemurnian PGC-gonad ini diharapkan dapat mengatasi masalah rendahnya jumlah PGC yang dipanen dari darah embrio. Kegiatan pemurnian PGC yang diisolasi dari gonad embrio ayam lokal belum pernah dilakukan di Indonesia. Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahapan dengan menggunakan metode yang berbeda untuk isolasi PGC-sirkulasi dan PGC-gonad, yaitu: 1. Isolasi dan koleksi PGC-sirkulasi ayam KUB menggunakan metode buffer lisis ammonium chloride-potassium (ACK). 2. Isolasi dan koleksi PGC-gonad ayam KUB menggunakan larutan PBS (-). 3. Transfer donor PGC-sirkulasi dan PGC-gonad ke embrio resipien untuk mendapatkan germline chimera. Hasil penelitian menunjukkan bahwa PGC-sirkulasi dan PGC-gonad ayam KUB mempunyai karakteristik yang sama, yaitu ukuran sel yang besar, bentuk bulat dengan kontur tidak teratur, inti yang sperikal dan besar yang letaknya tidak simetris, droplets lemak terang yang terdistribusi dalam sitoplasma. Sel PGC dapat dibedakan dengan mudah dari sel darah merah dan sel somatis. Rataan jumlah PGC-sirkulasi ayam KUB pada stadia perkembangan embrio 14-18 berturut-turut adalah 37.9; 53.5; 49.8; 38.3; dan 33.5 sel per embrio. Dari stadia 14, jumlah PGC-sirkulasi meningkat dan mencapai puncaknya pada stadia 15, kemudian menurun setelah stadia 15. Dari stadia 17 terlihat sedikit PGC-sirkulasi yang berada dalam sistem peredaran darah embrio. Rataan jumlah PGC-gonad ayam KUB yang diperoleh dari perkembangan embrio umur 6, 7, 8, dan 9 hari berturut-turut adalah 113.7; 143.5; 92.9; dan 85.7 sel per embrio. Dimulai pada hari ke-6 perkembangan embrio, jumlah PGC-gonad secara signifikan meningkat dan mencapai puncaknya pada hari ke-7, hal ini menunjukkan bahwa semua PGC sudah mencapai gonad embrio. Jumlah PGC menurun perlahan-lahan pada hari ke-8 sampai ke-9. Alasan dari penurunan ini bahwa pada hari ke-8 waktu inkubasi, PGC mulai berdiferensiasi seksual menjadi embrio betina dan selanjutnya PGC mulai berdivisi meiosis, membentuk oogonium pada tahap ini. Hasil penelitian menunjukkan bahwa embrio resipien yang berhasil menetas dari transfer donor PGC-sirkulasi sebanyak 50 dan 100 sel masing-masing sebanyak 1 ekor (10%) dan 3 (30%) ekor, sedangkan yang ditransfer dengan PGC-gonad sebanyak 50 dan 100 sel masing-masing sebanyak 2 ekor (20%) dan 4 (40%) ekor. Secara keseluruhan dibandingkan dengan perlakuan donor PGCsirkulasi, maka donor PGC-gonad memperlihatkan hasil yang lebih baik yaitu persentase embrio yang berhasil menetas lebih tinggi. Jumlah PGC yang digunakan untuk transfer merupakan salah satu faktor yang menentukan tingkat keberhasilan perkembangan embrio.